няются 113 электросварных труб. Толщину стенки труб поясов рекомендуется принимать не менее V45-Vso диаметра и, как правило, на 1-2 мм больше минимальной толщины, принимаемой для трубчатых стержней решетки. Трубчатые фермы используются при строительстве башен, мачт, кранов открытых эстакад и т. п.

Большим преимушеством трубчатых стержней является их хорошая обтекаемость. Благодаря обтекаемости ветровые давления на них меньше, на них мало задерживаются грязь и влага, поэтому они более стойки против коррозии, их легко очищать и окрашивать, что также повышает долговечность.

Сопряжение трубчатых стержней в узлах представляет сопределен-ные трудности. Применяемые типы сопряжений рассмотрены в § 8.6 данной главы.

На заводе серийно изготовляются стропильные фермы из замкнутых гнутосварных профилей (ЗГСП) прямоугольного сечения. Профили изготовляются из листа толшиной от 3 до 8 мм. Прямоугольные профили в конструктивном отношении лучше круглых, так как сопряжение стержней в узлах и прикрепление к фермам различных элементов, прогонов, панелей, связей и т. п. проще. Фермы, несущие значительные нагрузки, можно изготовлять с поясами из широкополочных двутавров и решеткой из уголков или замкнутых гнутосварных профилей. Широкополочные двутавры особенно эффективны в верхних поясах ферм, когда они кроме сжимающих усилий воспринимают изгибающие моменты от прогонов или кровельных панелей.

Разработаны также конструкции ферм с поясами из тавров, получаемых путем продольной разрезки широкополочных двутавров (рис. 4.1, (?) или сваркой из двух стальных полос (рис. 9.13, з).

Тавровое сечение поясов позволяет очень просто конструировать уз» лы, особенно при решетке из одиночных уголков. Находят применение в стержнях легких ферм сечения из двух уголков с расставленными вертикальными полками (рис. 9. 13, и, к), из уголков замкнутого сечения (рис. 9.13, ж), из швеллеров (рис. 9.13, о) и др. В каждом отдельном случае применение стержней с такими сечениями определяется условиями работы конструкции, ее изготовления, наличием сортамента и т. п.

2. Стержни тяжелых ферм

Стержни тяжелых стальных ферм отличаются от легких более мощными сечениями, составленными из нескольких элементов, что обусловлено их большими расчетными длинами и действующими в них значительными усилиями. Сечения их обычно проектируют двухстенчатыми (рис. 9.14), а узловые сопряжения их между собой осуществляются в двух плоскостях. Стержни тяжелых ферм (как раскосы и стойки, так и пояса) в разных панелях имеют разные по размерам, но одного вида сечения.

Тяжелые фермы, воспринимающие динамические нагрузки (железнодорожные мосты, краны и т. п.), иногда проектируются клепаными. Современные тяжелые фермы, как правило, конструируются из сварных стержней с узлами на высокопрочных болтах.

Применяются следующие типы сечений стержней тяжелых стальных ферм:

Н-образные сечения из двух вертикальных листов (вертикалов), связанных горизонтальным листом (горизонталом) (рис. 9. 14, а), из четырех неравнобоких уголков, также связанных горизонтальным листом (рис. 9.14,6). Развитие этих сечений в смежных панелях происходит в сварных сечениях посредством добавления вертикальных листов (рис. 9.14, в). Сечения эти удобно прикреплять к фасовкам, так как они имеют гладкую наружную поверхность и симметричны. В простейшей сг.оей форме они малотрудоемки и в этом отношении существенно превосходят все остальные сечения. Если конструкция не защищена от по-

I I

Рис. 9.14. Типы сечений стержней тяжелых ферм

Г -I L J

0,0, О2 О3 0 Bj О2 Oj

т j8

±

0,0It 240

Uo и, U2 u} lilt Ui, % U2 тг, W\

--10 «таmoo-

.TIM

ЩОсм

hSO.I

224

Рис. 9.15. Профили стержней тяжелой фермы из алюминиевых сплавов

падания атмосферных осадков, в расположенных горизонтально элементах необходимо оставлять отверстия для стока воды. Н-образное сечение применяется как для поясов, так и для раскосов ферм;

швеллерное сечение - из двух швеллеров, поставленных полками внутрь (рис. 9.14,2). При этом используются как прокатные швеллеры (рис. 9.14, г), так и составленные из листов и уголков. Подобного типа сечения чаш,е всего применяются в клепаных конструкциях. Сечения в смежных стержнях изменяют наклепкой или приваркой к швеллерам листов (рис. 9.1, d-е). Стержни швеллерного сечения имеют хорошую устойчивость в обеих плоскостях, и поэтому такое сечение целесообразно применять для сжатых элементов, особенно при большой их длине. Недостатком швеллерного сечения является наличие двух ветвей, которые приходится соединять планками или решетками (аналогично центрально сжатым колоннам);

коробчатое сечение - из двух вертикальных элементов, соединенных горизонтальным листом сверху (рис. 9.14, ж, з,и), применяется главным образом для верхних поясов тяжелых мостовых ферм. Жесткость сечения зтшчительно повышается, если снизу вертикальные ветви соединить решеткой (рис. 9.14, з);

одностенчатое двутавровое сечение - из широкополочного сварного или прокатного двутавра, поставленного вертикально (рис. 9. 14,к). Сжатые пояса двутаврового сечения требуют более частого закрепления из плоскости фермы, так как у них /у значительно меньше, чем ix;

трубчатые стержни, применяемые в сварных тяжелых фермах, имеют те же преимущества, что и в легких фермах (см. стр. 240).

Стержни ферм из алюминиевых сплавов имеют двухстсичатые сечения и в соответствии с этим применяются: цельные Н-образного сечения (возможно с бульбами); П-образные с утолщениями внутрь коробки; коробчатые с наружными выступами (цельные или из двух зетов); швеллерные сечения в случае необходимости с полками разных разгле-ров (рис. 9.15).

§ 6. подбор сечении стержней легких ферм

1. Общие положения

Для удобства изготовления и комплектования сортамента металла при проектировании легких ферм обычно устанавливают четыре-шесть различных калибров профиля, из которых подбирают все элементы фермы. Чтобы предварительно установить необходимый ассортимент профилей, ориентировочно определяют требуемые плошади сечений для всех стержней фермы.

Стержни, составленные из двух уголков или швеллеров, соединенных через прокладки, рассчитывают как сплошностенчатые, что обеспечивается установленными расстояниями между прокладками (см. § 9).

Из условия обеспечения необходимой жесткости при монтаже и перевозке в сварных фермах берут уголки с полками более 50 мм.

При значительных усилиях в поясах ферм подбор сечений стержней можно производить из стали двух марок (например, пояса - из низко-члегированной стали, элементы решетки - из малоуглеродистой).

В легких фермах пролетом до 30 м, чтобы уменьшить трудоемкость изготовления конструкции, пояса обычно принимают постоянного сечения по всей длине. Изменение в стыке сечения пояса, калибр профиля необходимо согласовать с конструкцией стыка. Так, например, измене-кие сечения из двух уголков целесообразно выполнять за счет ширины полки, толщину уголков для удобства перекрытия накладками целесообразно сохранять одинаковой по обеим сторонам стыка.

2. Подбор сечений сжатых стержней

Подбор сечений сжатых стержней начинается с определения требуемой площади по формуле

Arp = NIRy, (9.16)

у - коэффициент условия работы принимается по прнл. 13; формула (9 16) содержит два неизвестных- требуемую площадь Агр и коэффициент продольного изгиба ф, который является функцией гибкости.

Я = lo/i,

где 2o -расчетная длина стержня; г = 1 Л - радиус инерции сечения, в свою очередь зависящий от площади А.

Эти параметры обычно задаются гибкостью стержня, учитывая степень загружения и характер его работы. По заданной гибкости находят соответствующую величину ф и площадь А по формуле (9.16).

При предварительном подборе для поясов легких ферм можно принять Я,=804-60 и для решетки 120ч-100.

Задавшись гибкостью X, можно также найти требуемые радиусы инерции сечения по формулам.

ixrp = kx/X; (9.17) iyvploylX. (9.18)

В соответствии с требуемыми рациусами инерции и площадью сечения по сортаменту подбирается подходящий калибр профиля. Несогласованность табличных значений i и Л с требуемыми показывает, насколько неправильно была задана гибкость. Принимая после этого профиль с промежуточным значением площади и соответствующим радиусом инерции определяют во втором приближении гибкость, коэффициент ф и напряжение. Обычно второе приближение достигает цели.

Пример 9-1. Требуется подобрать сечение верхнего пояса легкой формы по расчетному усилию Л=535 кН

Расчетные длины стержня /ох = 2,58 м, /oi/ = 5,16 м Материал - сталь марки 18 кп; R = 2\Q МПа Коэффициент условия работы =1.

Принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе. Задаемся гибкостью ?i,= 100 и, следовательно, ф = 0,582 (см. прил. 7).